变电站培训

变电站培训（精选10篇）

变电站培训 篇1

变电站仿真培训系统能够全面,逼真,还原变电站实际一二次设备,如主控室、控制屏、保护屏及设备连接状况,可在计算机监控界面、三维设备场景进行相应操作,采用鼠标点击的操作方式,简单、直观、易学。准确的仿真扰动发生时刻和其后时间内继电保护及自动装置的动作情况,实时计算各种复杂故障和组合故障,事故设置更加灵活、更加随机,能设置成千种事故题目,具有很强的现场感和可操作性。

1、仿真系统的特点

(1)仿真范围全面,电压等级从330k V-10k V(包括380V所用部分),逼真,一二次设备均按实际设备比例设计,主接线典型,具有很强的现场感和可操作性。

(2)仿真系统采用带有数学模型的全范围仿真,能逼真地反映电网、变电站的运行工况及各种物理量的变化。

(3)基于Web技术的远程培训,学员可以在网络内的任何一台终端登录服务器利用仿真程序进行仿真培训,完成仿真操作培训、讨论和答疑等功能。

(4)实时故障计算可以计算各种复杂故障和组合故障,事故设置更加灵活、更加随机,能设置成千种事故题目。

(5)采用多媒体技术,仿真界面效果逼真。基于3D技术的多媒体变电站一次设备现场环境仿真,完成现场设备的操作和巡视。

2、仿真软件系统

2.1 系统模型

(1)通过一次建模和二次建模形成的虚拟变电站仿真系统中所有设备的建模,主要进行初始潮流运算、故障计算分析、一次设备状态、二次设备状态、设备操作的处理;

(2)负责与综合仿真系统其他功能模块的通讯和数据交换的功能;

(3)实现调试、复归、快照/导回、故障设置、培训计划及教案生成、状态监视、事件管理/记录、事件记录信息打印、五防措施投切等功能。

2.2 监控系统

模拟仿真变电站原厂家的监控后台系统,其界面和操作方法与实际系统一致,可培训运行人员对监控系统的使用和了解。能够实现:数据采集与处理、多种报警方式(简报信息窗报警与语音报警、故障推画面告警)、自动控制与调节、图形显示(接线图、潮流图及信息量图)、报表功能、记录功能、综合电压与无功调节功能,及完整再现四遥操作功能。

2.3 二次保护控制装置

继电保护、自动装置、中央信号、故障录波、测量仪表、直流系统、备用电源自投、远动装置、微机五防、安控装置等。包括上述各回路中的压板、试验端子、熔丝、按钮、信号灯。各种保护及控制屏的界面与实际设备一致,尽可能逼真地反映变电站控制系统、保护系统及自动装置等的各种运行工况、各种功能和操作切换。

2.4 一次设备三维场景

仿真系统的一次设备及就地操作采用三维虚拟现实视景仿真,逼真地再现变电站现场场地、变压器、母线、断路器、隔离开关、接地刀闸、操作机构、冷却系统、电压互感器、电流互感器、电抗器、电容器、高压熔断器、站用变压器以及整流机组、直流开关、直流隔离开关等一次设备及设备的操作过程、动作过程和正常运行是的设备状态。

3、仿真系统功能

3.1 日常操作、监盘培训

3.1.1 监盘和抄表

实现变电运行人员的监盘工作:包括一、二次系统的运行监视,站用电交流系统的运行监视,站用电直流系统的运行监视。

3.1.2 操作培训

涵盖变电站典型操作票中的所有操作,包括主接线图、虚拟现实系统中全部一次设备,及站用交、直流系统的倒闸操作;二次部分继电保护压板的投退;自动装置的投切、液晶面板的操作、打印、保护定值修改等;并包括验电、挂地线操作;各种操作的遥测、遥信量均实时响应。

3.1.3 巡视检查培训

按照运行规程所规定的项目和巡视周期,利用虚拟现实系统进行一、二次设备的巡视,包括巡视所用的所有专用工具。采用虚拟现实技术、以三维方式展现变电站所有设备,包括变电站正常、异常、非正常运行工况下的现象和声音等现场所有场景,逼真的仿真设备的正常与异常状态,达到身临其境的效果。

3.2 事故处理培训

设置事故分线路、变压器、母线、断路器、直流系统等五个方面。在设置的事故中其类型(如相间短路、接地短路、三相短路、两相接地短路、单相断线)、性质(永久或瞬间)、地点(线路从首端末端、反方向,下段线路的首端等)可以任意排列组合,同时还可以与断路器、继电保护及自动装置误动、拒动排列组合。利用设置事故可进行各种事故演练、重演,提高学员对事故处理的能力,运行人员通过正确的操作可缓和事故的影响或恢复系统正常运行,若处理不当,则将造成故障扩大。

3.3 三维交互式虚拟现实场景仿真

在仿真变电站的一次设备仿真和一次设备巡视系统中,利用3D虚拟现实技术实现变电站一次设备、二次设备的三维重现,可以对场景中的一次设备进行就地操作,并可对场景中的设备进行巡视、检查、记录等,形象逼真的模拟现场的挂牌、挂地线和验电等不同的工作方式。

在三维场景中的所有操作和巡视,仿真系统都有记录,教员可以根据这些操作记录并结合考核系统,对学员进行自动或者手动评分,科学公正的评价学员的培训效果。

4、结语

变电培训仿真系统在我院变电仿真中心已投入使用多年时间,为省公司范围内各基层单位的变电运行人员进行变电岗位培训、鉴定、技术比武和竞赛工作,并取得了显著效果。

总之,变电培训仿真系统能提高培训效率、缩短培训周期、降低培训成本、提高运行人员的技术业务素质,作为一种新型的培训方式,其经济效益和企业效益是显而易见的,具有广泛的应用前景。

变电站培训 篇2

110kv变电站值班高级职称培训学习心得 龙楼巡操队——云青

这次高级工学习与08年学习内容和考核方法完全不一样，08年是中级、高级同课同考，加了一项现场作答。今年培训组对培训内容按照网公司的培训大纲中提取知识点；考核分为理论和操作两大类，理论分为微机考和笔试考；操作分为仿真事故处理、操作票填写和测绘。学习时间只有六天，所以每位学员都有很大的压力，如何把这些压力变为动力，这是报到后第一件要考虑的问题——从思想上重视它。学习变电运行专业知识，提高业务水平，适应岗位要求。

学而至用是学习真谛，变电站是电网中的中枢，是完成电网电压变化和完成供电分配的中间站，它汇集了各种电压等级把电能分配到用户，具有电压高、电流大、面积广的特点。其设备的安全、可靠非常重要。要做好这些设备的运行监视、巡视、维护、检修和事故处理，对于一名变电站值班员来说，不能只是一个空框架，具有非同一般的职业人员而喻的，这关系到人身安全、生活和生产的命脉。学会相关知识不但充实了自己的知识，同时提高了自己的技能水平及班组能力，也是我们作为一名变电站值班员的基本职责，也只有这样才能实现无人值班站，管好一座、两座变电站的设备的综合素质，才能适应岗位需要。认真听、课后习是学习的根本真理，子曰：“温故而知新，可以为师矣”。在四天的理论课程中，每一科目老师都以成年人教育的方式来授课，不仅速度快而且讲解内容也是大体而告之。所以课堂上分心不得，把教师的课题立即放在现场，形成理论和实物相结合。正如教师说的，几天的时间不可能把这些内容教完，考核时不一定在所授内容之中。这表示了我们在课堂学习中所学的知识不一定例入考核中，如果想在考核中取得好的成绩就得在课后对课本进行细化学习。犯愁的是自习过程中怎么理解课本中的内容？这几天的时间里，课堂上听教师的讲课，晚上在住宿处复习和自习。

每一节课教师所讲的内容都抉择了我们海南各变电站普遍存在的设备为主，常出现的异常、事故进行案例性分析，让学员们感到真实易懂。真实性地把事故处理仿真化，作为信号、光字牌、现场巡视等进行事故判断，并要求对事故处理进行书面描写；二次设备现场测量及绘图，二次设备回路测量以检修职权范围不在于变电运行人员，但作为变电运行人员必须懂得这一回路的结构及工作原理，才能在日常工作中进行观察和分析异常，这不但可以提高值班人员的变电知识常识，而且提高变电站值班员对事故前防御肯定了安全性。

变电运行中的事故往往都是由一些异常和障碍引起的，如果能把它们消灭在萌芽状态，并认真分析总结原因，不仅能迅速提高变电站值班员解决和处理问题的能力，更为变电安全运行奠定了基石。几年的变电站运行工作中，对于每起设备异常和障碍以这条准则指导自身的工作，并在实践中不断提高自己解决和处理问题的能力和素养，持之以恒，争取更高的进步。虽然这次学习时间紧缩，学习时间工作并同的过程中不难得到的是：我学到了真实的知识，特别是测绘这课“适我而立”。

2011年09月18日篇二：智能变电站培训心得体会 智能变电站培训心得体会

今年3月初,根据运维检修部的安排,我有幸参加了运维检修部组织的智能变电站知识培训学习班。能参加这样的培训,我感到十分的荣幸,同时也感谢运维检修部领导给我们这样一次不断完善和提高自己能力的机会。

在当前国家电网公司正在大力推动智能电网的建设的大环境下，做为智能电网建设发展的重要环节，我公司已投运及将要投运的智能变电站的运行与维护显得至关重要!然而，智能变电站作为一种新兴的电网控制、测量、保护技术，相当多的变电站运维人员对智能变电站的验收、运行、维护、操作等还缺乏必要的了解和认知。在培训期间,讲师先后讲解了智能变电站特点及优势、智能变电站与常规变电站的区别、智能变电站主要智能设备的功能作用、智能变电站功能应用系统、智能变电站一体化监控系统及顺序操作等的相关知识。

在对智能变电站智能设备功能的讲解中讲师讲到了智能变电站是以网络通信基础为基础，以数字化信息来实现变电站各主要设备、变电站与调度主站、变电站与监控中心主站等系统或设备之间信息交换等方面的原理及传递过程。

在对智能变电站中合并单元、智能终端、保护装置的作用、数据传输、主要功能进行了详细的介绍和讲解。使我们对这三种设备有了更进一步的了解和学习，对我们以后的维护，操作及事故处理起到了很大的帮助作用。

在对智能变电站信息传输中讲到，智能变电站采用光纤作为继电保护自动装置测量电压电流的主要通道，解决了常规变电站中电缆、电压精度受到了二次负载影响，同时也使得采用功能强大的一次设备在线监控成为可能。

在整个培训学习中，学到了很多细杂的小知识点，但是最后把这些小知识点串起来，变成了整个面的知识点，使我们受益匪浅。

通过这次培训学习,让我们又更全面的深入学习了解了智能变电站。不仅仅是书本专业知识的了解学习,更对实际的操作和维护方面来了一次全面的补充和完善。这样使我们在以后智能变电站的运行维护上更加认真仔细，更加全面到位的把工作做好!作者：张亚全 单位：运维一班篇三：智能化变电站培训总结 深瑞培训总结

作为电力系统战线的一名基层员工，我有幸参加2015年新疆电力公司组织的“头屯河220kv变电站南自设备厂调”。这也是我第一次真正接触智能站调试工作，在去南京前就给自己制定了学习计划，不但要调试好设备，而且要在调试过程中学习及掌握自己所需要的知识和技能。在本次调试过程中，我从“看，听，学，做”这四个环节来细化自己的学习任务。在本次联调中，我转变自己的学习观念，高度重视、认真负责的按照每个模块的要求去学习、按照制定的计划完成学习任务，促进自己的专业知识和理论水平。通过培训学习，觉得收获颇多。科学技术的飞速发展，使得以计算机和网络技术为核心的新一代智能化变电站应运而生。随着智能化变电站已开始稳步推广，新疆的智能化变电站建设正在快速发展。这要求我们必须迅速掌握智能变电站的所有技术原理，为智能化变电站的调试、运维工作奠定基础。通过此次培训我对智能化变电站有了以下几个方面的认识：

一、智能变电站是指变电站具有全站统一的数据模型和通信平台，变电站内一次电气设备和二次电子设备之间均实现数字化通信，并在此平台基础上实现智能装置间的互操作。

它的特点主要是：一次设备数字化，二次设备网络化，数据平台标准化。一次设备数字化主要体现为全数字化输出的电子互感器和智能开关；二次设备网络化体现在二次设备对上和对下联系均通过高速网络通信；数据平台标准化体现为iec61850标准。变电站体系结构趋向于分层分布式，数字化变电站系统是由“三层”即：过程层、间隔层和站控层组成，他们之间通过“两网”即：过程层网和站控层网连接。

二、数字化变电站与传统变电站自动化系统相比，数字化变电站的主要特点是实现了一次设备智能化，二次设备网络化。一次设备智能化：采用数字输出的电子式互感器、智能开关等智能一次设备。电子式互感器不含铁芯的结构消除了磁饱和，智能高压电器实现了自动控制、自动检测自身故障、自动调节与远方控制中心的通信等，如：智能化组合电器实现了自动控制。一次设备的避雷器将泄漏电流、动作次数、绝缘污秽等信息送往测量单元，还将避雷器对应的电压互感器的电压信号送至测量单元。二次设备网络化：通过合并单元采集非常规互感器的输出信息，然后发送给保护测控设备；一二次设备用光纤传输信息；二次设备间用通信网络交换信息。

三、实际操作过程中的一些认识 1）检修机制的测试

在做保护测试时应重视，防止后期改模型，增加工作量。

当保护与 mu 之间的检修状态一致时，此模拟量参与保护逻辑处理（区内故障动作、区外故障不动作）；而保护与 mu 的检修状态不一致时，模拟量不参与保护逻辑处理。当保护与智能终端的检修状态一致时，智能终端执行保护的跳合闸指令，可操作断路器；否则智能终端不执行该指令。

2）合并单元电流电压极性、相位测试 由于智能化变电站是将电流、电压模拟量由合并单元转换为数字量进行传输，因此无法通过常规的方法进行极性测试，同时由于延时的存在其电压与电流之间的相位也会产生误差。因此智能站合并单元输出电流电压量的的极性与相位测试尤为重要。我们用常规继保仪在母线合并单元加电压同时，接一根电缆在支路合并单元加电流进行极性、相位测试。此时以电压为基准，改变电流相角，在测试仪、保护、测控分别看其极性、相位是否准确。3）v-lan划分

智能变电站的信息都依赖网络传输，其对网络稳定性的要求非常高，而sv网络的数据流量非常大（一个sv的流量在5-8m/s左右）；因此必须采用v-lan技术有效地解决单点发送、多点接收的问题，实现了网络中点到多点的高效数据传送，能够大量节约网络带宽、降低网络负载。

变电站培训 篇3

中心于1997年开始筹备建设变电仿真站，经过8年的不懈努力和发展，2005年中心被中国电力企业联合会（中电联）技能鉴定与教育培训中心授予变电类仿真培训基地。之后，中心以高标准和新技术武装基地，紧跟现场和仿真发展步伐，仿真变电站技术一直位居全国前列。25年的变电仿真建设，凝聚了中心几代教师的汗水和心血，从硬盘台仿真到智能变电站混合仿真，从二维仿真技术到三维仿真技术，中心教师们突破了技术瓶颈、业务转型等重重困难，才有了今天的仿真培训基地。中心也在基地建设中获取了丰富的经验和累累硕果。

一、仿真培训设施建设

中心变电类仿真培训基地共有机房2个，总面积约250平方米，拥有2个可容纳30人以上的多媒体机房，教学设备功能齐全，设备完好率达99％；4套变电类仿真系统均具备先进性、开放性、实用性等特点，技术指标均达到《电力行业仿真机技术标准》。

1.硬盘台仿真变电站

硬盘台仿真系统，与华北电力大学仿真控制工程公司合作建成。历时三年的准备和开发于2000年完成，并经专家鉴定认为达到了同类仿真机的国内先进水平。该仿真变电站采用的是数学—物理仿真，经过近10年的使用，其操作方便，培训界面逼真、直观，得到受训学员的认可，但仿真机不可更改的硬盘台结构，不能与现场设备、监控系统同步发展，使得培训与实际脱节，很大程度上影响培训的质量。至2010年，硬盘台仿真系统主要承担少数几期县公司110kV持证上岗培训班项目。由于其仿真对象在现场已经基本淘汰，因此该系统在2011年已经完成报废工作。

2.35kV/110kV/220kV/500kV一机多模仿真培训系统

为了提高培训质量，保持与现场设备及监控方式同步发展，给学员提供一个更加接近实际、更加真实的培训环境，2002年，经福建省电力有限公司批准，中心开始开发一套以综合自动化变电站为对象的一机多模仿真变电站系统（简称软仿）。

一机多模仿真变电站系统首期开发四个仿真变电站：即500kV仿真变电站、220kV仿真变电站、110kV仿真变电站和35kV仿真变电站，与广东亚仿科技股份有限公司合作开发。新系统弥补了原仿真系统的不足，能够开展各电压等级的变电站值班员的培训；仿真对象为具有代表性的综合自动化无人值守变电站，适应了现场新设备、新技术和新的运行管理模式的应用，使得培训更具时效性和针对性；对一次设备、监控系统及自动开票系统的仿真，大大丰富了仿真机的功能，使得培训环节更加完善，可进行包括一次设备故障在内的各类故障的设置；学员操作记录功能的实现，使得对学员的评价更加客观；完全采用软件形式实现，实现了远程培训功能，减少脱产学习时间，降低培训成本，并为开展现场培训搭建了平台；同时还解决了物理盘台占地面积大、投资成本高、维护工作量大的问题，具有调试方便、容易修改的特点。

一机四模仿真系统主要承担大部分的110kV持证上岗培训班、220kV持证上岗培训班、技师鉴定技能考核、上级变电运行竞赛集训等项目，由于该系统功能齐全、运行稳定，因此是培训工作承担的中坚力量。

3.500kV/220kV/110kV集控所仿真培训系统

根据福建省公司典型仿真变电站建设三年滚动计划安排（以下简称三年计划），2009年，本基地又新上线变电仿真系统两套，分别是500kV集控所仿真系统和220kV集控所仿真系统，与北京科东电力控制系统有限责任公司合作开发。500kV集控所仿真系统一期安装2个变电站模块，220kV集控所仿真系统一期安装2个变电站模块。新上线的仿真系统突破了一机多模仿真系统的二维仿真技术，采用虚拟现实（VR）技术、三维方式展现变电站所有设备。能够按照现场运行规程对站内外设备和回路进行巡视，在时间、空间上极其逼真地仿真设备的正常与异常状态，达到身临其境的效果。

2010年，500kV集控所仿真系统又新增4个变电站模块，主要承担少数的500kV上岗培训和技术比武项目。220kV集控所仿真系统新增7个变电站模块，并建成220kV仿真系统7个模块的调控一体仿真。主要承担高级技师鉴定技能考核和调控中心监控员培训等项目。2010年，又新增一套110kV集控所仿真系统，安装4个变电站模块，承担少数的县公司110kV持证上岗培训班项目。新系统运行时间不长，在新投运期间，本基地教师积极与学员沟通，收集新系统的缺陷和不足，定期进行消缺和完善。

2011年，根据三年计划，500kV集控所仿真系统计划新增5个变电站模块。已经完成了全部的收资、设计和1个站的出厂测试工作。该系统承担少数的500kV上岗培训项目和省内变电运行竞赛。220kV集控所仿真系统本年度新增2个变电站模块并投入使用。该系统承担变电技师鉴定培训班等项目。110kV集控所仿真系统主要承担少数的县公司110kV持证上岗培训班项目。随着，新仿真系统的不断成熟完善，硬盘台仿真和一机四模仿真系统的培训项目逐步转由新系统承担。

4.调控一体仿真系统

2009年，在现场实行“调控一体”管理模式之时，在调研和现场收资的基础上，为满足现场培训的需要，进行“调控一体”仿真培训系统的研发，将已完成的220kV和110kV变电站模块与虚拟电网结合，实现信号的集中报送；并模拟厦门局的EMS/SCADA系统，实现操作、信号分类等功能。该系统基本满足了培训要求，并在2010年、2011年承担了地区调控中心监控员培训项目，获得较好的培训效果。

5.电网仿真系统

变电站实训基地的培训应用 篇4

1 模拟变电站运行或操作故障

模拟变电站的运行或操作可设置如下故障:主变压器冷却器启停回路的故障;断路器跳合闸控制回路的故障;断路器、隔离开关防误闭锁回路的故障;直流接地的故障;蓄电池欠压的故障;事故照明切换回路的故障;站用电回路的故障;断路器操作机构异常的故障;综合自动化系统的故障等等。

通过对上述故障的查找处理, 使学员牢固掌握: (1) 事故处理的基本原则; (2) 继电保护二次回路接线图; (3) 一、二次设备的结构原理; (4) 常用仪器仪表的使用; (5) 危险点分析。

2 模拟设备缺陷

可模拟的设备缺陷如下:充油设备渗、漏油或油位、油色异常;充压设备压力异常;变电器呼吸器夕胶变色;一、二设备连接线连接异常或设备接地端与主接地网连接异常;隔离开关分合不到位;各设备端子箱、操作机构箱箱门未关闭或箱内熔断器、热偶继电器、二次接线、端子连接及加热器等异常;断路器实际分合位置与机械、电气指示位置不一致;断路器“远方/就地”操作方式开头位置选择不正确, 电流互感器末屏未接地, 各设备标志或标示牌悬挂位置不正确, 220伏直流电压异常等等。

通过变电站巡视维护、发现设备缺陷的训练, 使学员增强工作责任心和运行维护水平, 熟悉各项运行规程, 并掌握状态检修的有关规定。

3 模拟变电站的倒闸操作

可进行的倒闸操作如下:主变压器的停送电, 断路器的停送电, 母线的停送电操作;断路器、线路运行、热备用、冷备用状态的转换;电压互感器、避雷器的投退操作, 继电保护及自动装置的投退操作, 蓄电池的充放电操作, 电容器组的投退操作;保护定值的调整;站用变停送电操作等等。

通过对上述实际设备的倒闸操作, 达到以下目的: (1) 提高学员的倒闸操作水平; (2) 使学员掌握安全工器具的使用及安全措施的实施; (3) 使学员熟练掌握操作中危险点的分析及控制措施。

4 模拟人员违章

可模拟的人员违章有:操作票填写不正确, 无人监护情况下进行倒闸操作, 操作中未进行唱票复诵或“三核对”;擅自解锁进行操作;不按规定执行调度命令或擅自改变调度管辖设备的状态;操作前未进行站队“三交”, 或“三交”中重要项目漏交、错交, 没有进行全员互动问答;现场没有录音, 操作票漏签名或代签名;不按规定使用合格的安全工具进行操作;不按规定做好安全措施, 装拆接地线顺序不正确, 挂接地线前未验电或验电方式不正确, 标示牌悬挂不正确;监护人未穿“红马甲”或监护人未认真履行监护职责, 从事与监护无关的工作;没有按规定发布生产信息;操作人员着装不正确;电脑钥匙未交由监护人掌管等等。

5 培训项目的拓展

利用退役变电站, 除对现有设备进行培训外, 还可以增加部分设备, 实现培训项目的拓展。

(1) 培训设备的拓展。一个站的设备有限, 可以把其它站的退役设备搬进来, 予以正规安装, 使培训面进一步扩大。如将别的站退下来的而本站又没有的一、二次设备异地安装于实训基地。只要这样坚持下去, 实训基地的设备将越来越丰富, 形成某地区的设备“博物馆”。必要时, 还可添置一部分新设备, 进一步扩大培训内容。

(2) 培训人员的拓展。上述讲到的培训对象主要是变电运行人员。如果把培训拓展到变电检修人员和试验人员, 那培训效果会更佳更实用。将培训扩大到检修试验人员, 能给这类人员提供更多的实践锻炼机会。

变电站高工培训心得 篇5

学习变电运行专业知识，提高业务水平，适应岗位要求。

学而至用是学习真谛，变电站是电网中的中枢，是完成电网电压变化和完成供电分配的中间站，它汇集了各种电压等级把电能分配到用户，具有电压高、电流大、面积广的特点。其设备的安全、可靠非常重要。要做好这些设备的运行监视、巡视、维护、检修和事故处理，对于一名变电站值班员来说，不能只是一个空框架，具有非同一般的职业人员而喻的，这关系到人身安全、生活和生产的命脉。学会相关知识不但充实了自己的知识，同时提高了自己的技能水平及班组能力，也是我们作为一名变电站值班员的基本职责，也只有这样才能实现无人值班站，管好一座、两座变电站的设备的综合素质，才能适应岗位需要。

认真听、课后习是学习的根本真理，子曰：“温故而知新，可以为师矣”。在四天的理论课程中，每一科目老师都以成年人教育的方式来授课，不仅速度快而且讲解内容也是大体而告之。所以课堂上分心不得，把教师的课题立即放在现场，形成理论和实物相结合。正如教师说的，几天的时间不可能把这些内容教完，考核时不一定在所授内容之中。这表示了我们在课堂学习中所学的知识不一定例入考核中，如果想在考核中取得好的成绩就得在课后对课本进行细化学习。犯愁的是自习过程中怎么理解课本中的内容？这几天的时间里，课堂上听教师的讲课，晚上在住宿处复习和自习。

每一节课教师所讲的内容都抉择了我们海南各变电站普遍存在的设备为主，常出现的异常、事故进行案例性分析，让学员们感到真实易懂。真实性地把事故处理仿真化，作为信号、光字牌、现场巡视等进行事故判断，并要求对事故处理进行书面描写；二次设备现场测量及绘图，二次设备回路测量以检修职权范围不在于变电运行人员，但作为变电运行人员必须懂得这一回路的结构及工作原理，才能在日常工作中进行观察和分析异常，这不但可以提高值班人员的变电知识常识，而且提高变电站值班员对事故前防御肯定了安全性。

变电运行中的事故往往都是由一些异常和障碍引起的，如果能把它们消灭在萌芽状态，并认真分析总结原因，不仅能迅速提高变电站值班员解决和处理问题的能力，更为变电安全运行奠定了基石。几年的变电站运行工作中，对于每起设备异常和障碍以这条准则指导自身的工作，并在实践中不断提高自己解决和处理问题的能力和素养，持之以恒，争取更高的进步。

虽然这次学习时间紧缩，学习时间工作并同的过程中不难得到的是：我学到了真实的知识，特别是测绘这课“适我而立”。

变电站技能培训的可视化管理 篇6

1.1 班组管理的理念或策略

1.1.1 技能型班组管理的理念。

“技能”是班组工作能力的核心, 班组成员的个人技能水平高低直接决定了这个班组在实际工作中是否具有核心竞争力, 提高个人技能水平增强班组团队的整体实力是我们全体变电站值班员长期的学习目标。

1.1.2 技能型班组管理的策略。

“技能培训”的可视化管理是我站为提高人员学习设备操作方法的有力手段。它是将之前技术培训时书本上的文字及老师傅的口述, 提升为图示化的规范流程图, 将设备的操作流程步骤制作成图示流程, 并安装在该设备旁, 方便操作人员对比学习。

1.2 班组管理的范围和目标

1.2.1 技能型班组管理的范围。

洛阳供电公司220k V飞跃变电站6名值班员工。

1.2.2 技能型班组管理的目标。

创新技能培训方法, 建立设备操作学习现场化机制, 使站内每个值班员都能规范完成各项操作全部过程, 达到国家电网公司生产技能人员变电运行职业能力培训的要求。

1.3 班组管理的指标体系及目标值

1.3.1 新进变电站的员工达到应知知识点60个, 应会动手维护及操作项目40个, 6个月后达到副值班员要求。

1.3.2 副值班员应增补知识点30个, 应掌握站内主要动手维护项目, 2年后达到晋级为正值班员的要求。

1.3.3正值班员应增补知识点40个, 应掌握站内主要动手维护项目并熟知维护项目的危险点辨识, 采取相应危险点预控, 熟练办理各种工作票, 3年后达到晋级值班长的技术要求。

1.3.4值班长应增补多项工作的管理能力, 应掌握站内全部动手维护项目和操作项目, 对维护和操作项目有较强的危险点辨识和预控能力, 组织做好班内人员的技术学习, 并不断提高个人的管理能力, 尽快达到站长的基本要求。

2 主要做法

技术培训是一项综合性培训, 既要加强规程学习, 也要提高实际的操作技能水平。我站采用了常规培训加特色培训, 在增加设备操作图示化培训后得到了大家的广泛好评, 真正做到了设备操作学习现场化, 避免了操作过程不规范的现象。

2.1 班组管理工作的流程图

2.2 主要流程说明

2.2.1 集体学习相关工作要求。

组织大家学习上级部门对于该工作的部署要求, 明确工作周期、工作目标。

2.2.2 分析工作关键点。

结合工作要求展开人员讨论, 确定工作的关键点和难点, 制定对策, 论证对策的可操作性。

2.2.3 将工作分类并分配负责人。

经过前期的工作准备, 站内根据工作关键点, 结合个人的工作特点, 最终制定工作方案。

2.2.4 与工作负责人统一标准。

例如制作操作流程图, 要根据现场安装的部位, 确定操作流程图的整体尺寸, 再根据操作顺序和操作的关键点确定一张图中有几个模块组成, 各模块与文字介绍的排列方向等细节要先统一标准。

2.2.5 班内人员分工协作。

在工作完成中体现各尽所能, 合理分工, 如照相特长的人员负责拍照, 技术强的负责描述, 微机操作强的负责图像的整体排版。

2.2.6 班内工作自评。

工作自评是对自己工作完成情况的回顾和自我提升的过程。通过一项工作激发了个人的工作热情, 提高自身参与度, 也磨合了班内人员的协作能力, 发现工作中的不足提出改进措施。

2.2.7 站内检查工作进行绩效考评。

站内的整体考评从不同层面和不同角度审视工作完成的效果, 再次提升工作质量, 最终高质量的完成工作。并根据工作完成质量高低, 结合站内的绩效管理制度进行相应的奖惩。

2.2.8 提出改进方向形成工作机制。

完成工作的方法不止一种, 工作的标准也是随着电网管理工作在不断的提高。我们需制定出更完善的、可操作性强的工作方案, 尽量避免管理的失误和盲点, 最终使变电站各项工作都养成这种工作习惯。

2.3 保证流程正常运作的班组管理绩效考核与控制

2.3.1 变电站班组管理绩效考核细则摘要

注:岗位技能培训标准参照国家电网公司生产技能职业能力培训规范变电运行 (220KV)

3 典型案例

10KV开关操作图示化培训实例。

3.1 设备操作正面图

介绍该设备操作前的初始状态图, 设备的把手、按钮的初始位置和对应点亮的相应指示灯。对应操作票中的“检查设备所处状态”。

3.2 设备操作动作分解图

介绍操作把手操作动作要点和注意事项, 操作把手转动方向, 操作后要检查的几处状态变化。

3.3 线路接地刀闸推上的操作方法图

三张图示完成了一条10k V线路开关如何从运行 (带电) 状态逐步操作到停运 (停电) 状态, 最后达到可检修的状态。图中提示设备操作步骤, 应该检查哪些位置对应的变化, 这些图示安装在该开关柜旁, 实现了技术学习现场化和理论知识与现场实物动手操作的有机结合, 为我站人员学习设备规范操作提供了有力的技术保证。

3.4 图示化技术培训的效果

以前我们新员工学会一个开关操作需要先背操作步骤, 学习设备说明书、了解设备各部件名称、作用, 在指导下进行现场操作, 一旦人员教授出现漏洞就造成学习偏差, 一个开关操作需要学习2-3天时间。而现今一个开关操作只需要在现场学习2-3遍 (也就2小时左右) 就能学会这个开关的操作方法和操作时应注意检查的内容。这种图示方式便于人员学习接受和记忆, 大幅提高了学习效果。

4 改进方向或对策

实物平台型的变电站培训仿真系统 篇7

关键词：变电站,培训仿真,实物平台

电力系统的安全运行不仅依赖于设备的先进性和可靠性,更依赖于运行人员的技术水平,要求在保证安全、可靠运行的基础上,运行人员能够对可能出现的系统事故正确地作出处理,因此提高运行值班人员的业务素质对于降低电力系统重大事故发生率起着关键的作用。

变电站培训仿真系统是针对培训变电站运行值班人员而设计的模拟仿真系统。其通过营造逼真的变电站环境、模拟变电站可能发生的各种事故对学员进行培训。

1 变电站培训仿真发展概况

目前变电站培训仿真大致有3种类型:实物性仿真、虚拟性仿真、实物性仿真和虚拟性仿真相结合的综合仿真。

纯软件的虚拟型仿真,就是将变电站的一次、二次设备完全由计算机模拟,接受培训的人员可以从计算机屏幕上直观地看到变电站的实际场景,并进行各种操作和对事故作出处理等。纯软件的虚拟型仿真的优势在于投资小、方式灵活,能模拟多个变电站并且可以扩充和推广,可培训人数多,但学员所面对和接触的是计算机屏幕,无法感受真实的现场环境,并且没有实际动手操作设备的过程,因此培训达不到实物型仿真的真实效果。

由于实物型仿真和虚拟型仿真各有优缺点,所以,现阶段变电站培训仿真系统根据实际的需要将两种方式结合起来,形成具有一定实物规模并且与软件仿真相结合的培训系统,在降低开发成本的同时弥补了各自的不足,提高了培训效果。目前,国内新使用的变电站培训仿真系统更多地采用了实物型仿真与虚拟型软件仿真相结合的综合仿真的模式。

2 吉林油田八家子仿真变电站

吉林油田八家子变电站是60kV/6kV终端变电站。模拟变电站电气的主接线就是采用八家子变电站的主接线形式。负荷方面,结合八家子变电站为油田变电站的实际情况,在常规的负荷线路和电容器之外配备了电机负荷。保护方面,八家子变电站采用传统的电磁保护与微机保护结合的运行方式,因此培训仿真系统配备了常规保护和微机保护。另外,为加强培训效果,还改造使用了6kV高压设备和常规保护屏。具体情况:①60kV侧有3条进线,母线采用单母分段的形式。②两台60kV/6kV变压器。③6kV部分的母线采用单母线分段带旁路形式,每段有2条配出线、1台电机和1台电容器。④6kVⅡ段设备采用电磁保护,其他各设备采用微机保护。⑤6kV部分与原有高压室内的开关柜相联,其他部分的一次设备通过模拟操作盘上的模拟元件来表示。

八家子模拟变电站电气主接线如图1所示。

按照模拟变电站的规模和电气主接线的形式,培训仿真系统实物平台配备了相应的模拟仿真屏,包括模拟操作屏、中央信号屏、60kV测控屏、6kVⅠ段控制屏、6kVⅡ段控制屏及主变压器测控屏等,并将八家子变电站提供的6kV保护屏和6kV高压设备等真实设备改造使用加入仿真培训系统的实物平台中。整个培训仿真系统的结构如图2所示。

培训仿真系统的通讯系统以计算机系统为中心,通过仿真机的双网卡和交换机组成双层局域网。计算机系统中教员机兼作服务机,它一方面负责与其他计算机的联系,另一方面安装有教员机程序,负责学员的操作管理和仿真故障的设置。仿真机负责整个系统的仿真,能够观测控制屏、保护屏、模拟操作盘、直流屏、高压室内开关柜的情况,并根据仿真的结果控制培训仿真系统内设备的动作,表现仿真现象。综合自动化后台机和五防机实现的功能与真实变电站的设备相同。多媒体系统包括有投影仪、多媒实物演示台及音响系统,既能作单独使用,也可以反映仿真机、教员机、综合自动化后台机、五防机的工作情况,安装在多媒体教室内。上位机和下位机网络分开,最大程度地避免了通讯阻塞,保证仿真培训系统通信畅通。

模拟仿真屏屏面体现了模拟仿真屏的仿真功能,能够向学员提供可进行操作的各种仿真设备,以及反映变电站运行状况和事故现象的装置。

模拟操作屏按模拟变电站的主接线图设计。设有断路器指示、模拟刀闸、模拟地线、模拟合闸保险等。另外,还包括所用变、PT的二次部分有关刀闸、保险,以及直流系统主干线下的分支上的刀闸等。具体情况:①在中央信号控制屏上配备60kV和6kV线路的电压监测表,以及对母线操作的把手、按钮和光字牌。②6kVⅠ段测控屏为传统的电磁保护屏,屏面上有指示负荷线路和电机、电容器的电流和功率指示表,以及用于保护动作提示的光字牌。③6kVⅡ段、60kV和主变测控屏采用的是微机保护屏,屏面上安装微机保护面板、压板和相应的操作把手。④模拟仿真屏屏面上所用开关、把手、指示灯等元件,使用与变电所的真实元件相同的元件。主变测控屏、6kVⅡ段测控屏和60kV测控屏上的微机保护面板,按照真实保护装置的外观自行设计。

模拟仿真屏的控制,是培训仿真系统中模拟控制屏的主要部分,直接体现了培训仿真系统的性能和特点,是模拟仿真屏的重要内容。

八家子仿真变电站采用了分布式控制器,将模拟仿真屏的控制由集中式控制转变为分布式控制。由于模拟仿真屏相互间保持独立运行,可以对每一个模拟仿真屏进行单独的安装调试。调试结束即可封装成成品,在培训仿真控制室直接使用。同时,当模拟仿真屏出现故障时,可以直接发现故障所在,对故障模拟仿真屏进行维修,方便寻找故障,避免故障范围继续扩大。

模拟仿真屏屏面上设备的控制信号可以抽象地分为4种信号量:即开出量、开入量、模出量和液出量。开出量是用来控制模拟仿真屏屏面上的信号灯、光子牌以及微机保护面板上的工作指示灯的信号。开入量是表示模拟仿真屏屏面上设备的状态量,包括开关的状态,操作把手打合的位置,压板的投入情况,以及在微机保护面板上的键盘输入等。模出量是用来控制模拟仿真屏屏面上模拟表记显示的信号量,即向表记输出不同的模拟电压来控制表记的摆动,显示不同数值。液出量是用来控制微机保护面板的液晶屏显示的信号量。

2.1 变电站培训仿真系统的硬件部分

变电站培训仿真系统的模拟仿真屏,是实物型变电站培训仿真系统的主体。模拟仿真屏的工作性能直接影响培训仿真系统的整体功能和培训效果。在仿真机的控制下,模拟仿真屏需要按照仿真机的工作指令进行各项工作,同时将学员培训过程中的操作情况反馈回仿真机。

结合现阶段数字芯片的发展和培训仿真系统对控制和通讯的要求,选用ARM芯片为处理器设计模拟仿真屏的分布式控制器。

2.1.1 分布式控制器

模拟仿真屏控制器充分考虑模拟仿真屏的设计要求,所谓分布式控制就是在每个模拟仿真屏内安装控制器,每个模拟控制屏由内部的控制器单独控制。控制装置如图3所示。

对不同的模拟仿真控制屏可以根据其功能在集中控制通讯单元上安装不同种类和数量的功能模块。例如,在主变测控屏上,需要采集大量的压板信息、操作把手的位置信息等,则需要开入模块,并根据开入量,适当地选择开入模块的数量。主变测控屏采用微机保护,在主变测控屏上还需要安装微机保护面板模块,同样是根据需要安装合适的数量。另外,中央控制屏上有模拟表记和指示灯,也是根据需要安装模出模块和开出模块。

2.1.2 以太网通讯部分

以太网通讯是培训仿真系统的通讯主体,它连接了上位机系统和下位机系统。在培训仿真过程中,在上位机之间和上位机与下位机之间传输大量的信息,在培训仿真系统中起着重要的作用。

2.2 功能模块

2.2.1 开入模块

在培训仿真系统中仿真机需要清楚设备的状态,需要大量的开入量信息,如保护屏上压板投切情况、操作把手位置状态、模拟保险投入等开入量信息。本文设计了能够采集32路开入量信息的开入模块。

2.2.2 开出模块

培训仿真系统中有许多动作设备,如信号继电器、工作指示灯等,其动作是由开出模块控制完成的。集中控制单元接收到仿真机的设备动作信息后,经扁平电缆将动作信息发送到开出模块,同时将开出量转为24V并通过接线端子发出,驱动相应的设备。

2.2.3 模出模块

培训仿真系统中,在中央控制屏、6kVI控制屏上有电流、电压和有功、无功功率模拟表,在仿真过程中实时变化。表记的显示的并不是实际测量数据,而是设定值。能够在操作或是设置故障等情况下反映系统的情况。因此,需要有能够控制表记摆动显示数值的模拟电平量。本系统选用D/A转换芯片来完成这项工作。

2.2.4 微机保护面板模块

微机保护是变电站的重要设备,变电站中线路、变压器等设备均由微机保护控制。因此,在培训仿真系统中微机保护仿真是实物平台上不可或缺的部分。实物平台上微机保护仿真是以微机保护面板的形式提供给学员的。液晶显示,键盘输入和工作指示灯成为一体,形成整体功能模块。同开入、开出、模出模块一样,微机保护面板也是通过20线的扁平电缆与集中控制单元相连,在集中控制单元控制下工作。因此,微机保护面板是培训仿真系统与学员交互的设备。学员可以通过操作键盘更改保护的工作方式,如修改保护的整定值和各项参数等。液晶显示部分负责显示保护装置的菜单,当保护动作时显示保护动作提示;工作指示灯则需要配合保护的工作而闪烁。

2.3 培训仿真系统控制器软件部分

变电站培训仿真系统的实物型仿真,重点在于实物设备的实时控制,相互间的动作协调配合。数字化通讯和实时控制也是变电站综合自动化的重要体现。嵌入式实施操作系统在实时控制和通讯方面有着很大的优势,便于移植,适用于变电站培训仿真系统的控制。

在仿真培训过程中,上位机需要和下位机保持实时通讯。仿真机要将仿真的结果和现场设备的动作信息发送到下位机,驱动现场设备动作,同时要得到现场设备的状态,根据现场的情况进行仿真。

教员机有两种工作状态,测试状态和仿真状态。在测试状态时,教员需要知道现场设备的状态,如压板的投入、信号继电器的复位等信息,需要下位机将现场信息发送到教员机。如设备出现异常情况时,教员机能够反映出不正常设备的情况。在教学过程中,做完实验后需要将动作的设备复位,如压板的重新投入,在教员机上要反映还没有投入的压板信息。因此,通讯任务在操作系统中有着重要的作用。

通讯任务既要完成将上位机发出的命令加以解释,通过消息将命令发送给其他相应的任务执行命令,又要将向上位机传送的数据信息进行“捆绑”式发送。

由于变电站培训仿真系统实物平台的特殊要求,上位机与ARM机一直保持连接。在正常仿真过程中还有一些保持系统正常运行的命令发送到ARM机。

3 结论与展望

变电站培训仿真系统是用以对变电站运行值班人员进行培训的最有效的手段。经历了多年的发展,实物型变电站培训仿真系统的实物平台运用了新型分布式模拟仿真屏控制器,并在吉林省油田八家子变电站培训仿真变电站中使用。

实物型变电站仿真系统需针对具体的模拟变电站的结构制作实物模型,一旦建成便很难更改,从而无法根据需要改换功能。因此,如何将实物变电站培训仿真系统的实物模型设计成具有通用性、能够灵活更改使用的模型,成为未来发展的一个方向。另外,虚拟现实技术已在变电站培训仿真系统中应用,将虚拟现实在纯软件仿真中的应用扩展到实物型变电站培训仿真中也是未来的一个发展方向。

参考文献

变电站培训 篇8

为保证变电站安全可靠地运行,对变电站工作人员进行接近实际操作情况的培训,以减少各种人为操作事故是非常必要的[1,2,3]。目前的各类培训系统,大多以文字、接线图、数字图表或简单的漫游方式进行实际系统的仿真,无法逼真地模拟人与设备的实时交互功能,培训过程的真实度不够[4,5,6,7,8,9]。文献[10-13]实现了三维仿真及动态操作,但由于只是场景、设备的变化,场景中没有“人”的操作,沉浸感不够。

本文采用虚拟现实技术和虚拟人技术构建的三维变电站仿真培训系统具有明显的优越性。在该系统中,不仅对变电站的各个设备,如主变、断路器、隔离开关等,进行了三维建模,还加入了设备状态的变化,定义了各类虚拟人行为,实现了通过虚拟变电站操作人员在三维场景中完成设备巡检、倒闸操作等。系统中的虚拟人是决策任务的实际执行者,其通过接收受训人员的指令来仿真实际的操作过程;受训人员是变电站操作中的决策者,其在虚拟变电站中进行巡视和形势评估,做出决策,发布各种指令来控制虚拟人的行为。受训人员能在没有任何危险的情况下,高效地模拟变电站运行中的各种操作,这大为加强了学员的直观感受,增强了培训效果。

1 仿真培训系统框架

三维变电站仿真培训系统的框架由3个部分组成,即几何建模、行为建模和场景驱动,如图1所示。首先定义变电站设备、其他物体和虚拟人的三维几何模型;然后对虚拟人和动态设备进行行为描述,制作关键帧动画;最后根据三维几何模型信息和行为信息,设计场景驱动引擎,渲染场景并读取静态模型和动态模型文件,完成场景的各类驱动功能,最终形成完整的虚拟仿真培训系统。

2 几何建模

几何建模是通过几何方式对物理或数学物体的形状进行描述。本文通过二维几何模型和三维几何模型对变电站设备和虚拟人进行表示。

2.1 变电站设备模型创建

变电站设备模型采用3ds Max软件制作。首先单独建立各种设备的模型,如隔离开关、断路器、操作箱、变压器、控制柜等;然后构建场景环境,如围墙、大门等;最后将各个设备放置到场景中,并为墙体、控制柜等贴上图片来表现真实的变电站场景。

2.2 虚拟人模型创建

虚拟人是人的各种特性(如几何、行为、感知、情感、心理和社会性等)在虚拟空间中的数字化表示,它是完全由计算机系统生成的三维图形实体,能够在虚拟世界中模拟真人的各种特征。虚拟人模型采用Poser软件制作,Poser软件具有丰富多彩的人体三维模型,免去了人体建模的繁琐工作。但利用Poser制作的虚拟人模型的面片数很多,影响了三维仿真场景的漫游速度。将Poser模型以3ds格式导入到3ds Max软件中,并对其进行简化,以提高漫游速度。虚拟人制作的具体步骤包括:利用3ds Max软件的Multi Res修改器,大幅度减少人体模型的三角面片数;利用3ds Max软件的unwrap修改器,对模型进行平面展开,并导出512×512的坐标图;将坐标图导入到Photoshop中,制作虚拟人的衣服、安全帽、鞋、脸、手等贴图;通过行为建模完成虚拟人的行为动画。虚拟人的制作流程如图2所示。

3 行为建模

虚拟人行为仿真是一种计算机动画技术,包括虚拟人体模型的构建、人的动作过程仿真、语言交流和面部表情等的仿真。本文主要研究虚拟人的人体模型构建和虚拟人各种行为的模拟。变电站场景中的虚拟人行为主要有站立、行走、蹲下以及操作变电站设备等。虚拟人的各种动作通过骨骼动画技术和关键帧技术实现。首先,利用Milk Shape 3D软件,对虚拟人进行关节驱动,通过关节的旋转和移动实现虚拟人动画,进而实现虚拟变电站场景中虚拟操作员各种动作的模拟。系统中的行为设计可归纳为操作员行为设计和设备的动作设计2部分,如表1和表2所示。操作员行为与设备动作的关系如图3所示。

4 场景的驱动

场景驱动执行引擎负责实现虚拟人和物体的交互,并使虚拟场景活动起来。为了实现场景的驱动,需要定义虚拟人如何在三维虚拟场景中进行行动以及虚拟环境如何发生变化。考虑该部分的复杂性,将其分解为行为控制、运动控制和路径规划3个模块。虚拟人和设备的行为和运动控制过程如图4所示。

4.1 行为控制

行为控制模块具有决策功能,它负责确定虚拟人要执行的下一个命令,并且决定虚拟人行为与其相关设备动作的对应关系,以确保虚拟人对设备操作时,相应的设备会与之交互。行为控制模块还负责实现用户的操作:当受训人员选择某种操作时,相关命令被传递给行为控制模块,它将虚拟人的行为与设备的动作发送给运动控制模块来完对成相应的动作。

4.2 运动控制

行为控制模块决定虚拟人的行为选择,而运动控制模块负责实现该行为的具体动画序列。运动控制模块利用几何模型文件、动画模型库实现场景中的动画,采用同时播放虚拟人行为的动画序列与受相应行为影响的设备的动画序列来实现对场景的动态、交互式操作。

4.3 路径规划

路径规划在虚拟人自动操作演示中是必不可少的。针对特定的演示项目,系统预先给虚拟人设置若干关键点的坐标,在虚拟人到达某关键点后自动演示某项变电站操作。

系统采用的路径规划方法只考虑了系统的X-Z平面。设虚拟人的空间位置信息为(x,y,z),取其第1维和第3维分量,将虚拟人映射到X-Z平面上,从而将虚拟人的行走简化为二维平面上的质点的运动。

下面对算法的基本步骤进行说明。

a.根据虚拟人的移动方向和虚拟人的行走步长确定虚拟人的下一位置,并与目标位置相比较。若与目标位置的距离差为零,则结束,否则执行步骤b。

b.当与目标位置的距离小于步长时,根据距离差对步长值进行修正,减小下一步的步长值。

c.返回步骤a继续执行。

5 结论

系统仿真结果分别展现了虚拟操作员的站立、行走、按按钮、扳刀闸、旋转开关和蹲下等典型行为,具有较强的真实感,较好地模拟了变电站场景和虚拟人的各种操作。

系统具有良好的交互性,强调人与虚拟环境之间的协调,具有实时、动态的特点,适用于针对变电站操作的仿真培训。

摘要：为提高变电站仿真培训系统的真实感,对变电站虚拟场景中虚拟人的行为模型进行了研究,设计出了基于虚拟人行为的三维变电站仿真培训系统。系统框架由几何建模、行为建模和场景驱动3个部分组成。几何建模部分采用二维和三维几何模型对变电站设备和虚拟人进行了表示。行为建模部分通过动画技术对虚拟人的行为和设备的行为进行了仿真。场景驱动执行引擎负责实现虚拟人和物体的交互,以及虚拟场景的渲染和漫游。

变电站培训 篇9

建设一套与实际相结合的变电站仿真系统可以实现各级检修及运行人员的离线技能培训, 通过仿真模拟变电站的真实运行工况及各类型故障, 提高相关人员的技能水平。本文主要介绍贵阳供电局与北京科东电力控制系统有限责任公司合作开发的多级联合仿真培训系统TS2000的总体结构, 阐述了该系统若干关键技术的实现以及现场应用效果。

1 系统结构

变电站数字物理混合仿真培训系统的总体结构如图1所示。其中数字仿真系统实现变电站及相关局部电网的实时仿真数据量的模拟。原有的变电站测控系统实现对全站工况的的监控与报警。数字仿真系统产生的数字信号通过高速总线发送给接口及模拟部分。从而实现与真实变电站一致的培训环境。

数字仿真系统基本功能简介如下:

(1) 实时电网及全电网仿真服务器。实时电网服务器负责运行教学变电站相关的电磁暂态仿真程序, 由双CPU构成, 一个CPU用于仿真计算, 另一个运行通信及协调软件, 为信号输入输出接口提供准确、可靠的数字信号源。

(2) 调度员学员台。该子系统为学员提供真实的控制中心环境和SCADA软件功能。实时电网仿真程序模拟前置机向SCADA系统发送仿真电网的遥信遥测数据。调度员学员台可仿真数据采集和更新、派生数据计算和数据处理、越限和变位监视、拓扑着色、报警处理和人机界面等SCADA软件功能。

2 关键技术及其实现

数字物理混合仿真接口技术

数字物理混合仿真接口保证了实时地将数字量转换为模拟量。

系统采用PCI总线技术将各功能模块紧密集成。数字模拟转换器精度为16位, 具有多路同步D/A转换输出的能力。实时操作系统通过软件信号驱动数字模拟转换器、开关量输入输出器, 电网实时仿真数字信号经数模转换、电流和电压功率放大器处理后转换为足以驱动变电站实际二次设备的电流、电压模拟量。

实际设备的位置辅助触点连接至开关量输入器, 当位置发生变化时, 辅助触点的电位发生变化, 开关量输入器根据采集端子的电位可以判断出状态变化并将其转换为0或1的数字量。同时, 中断服务例程定时通过PCI总线读取开关数字量, 从而实现开关或刀闸状态的采集。

3 小河教学基地实施方案

在原有的小河教学变电站二次回路中, 接入仿真系统, 模拟现场CT、PT二次侧电压电流, 采集相关开关量状态, 将变电站二次设备驱动起来。其他一、二次设备均采用原有综合自动化设备不做改动。

3.1 硬件系统配置

3.1.1 仿真服务器为了满足系统性能要求, 实时仿真计算机的具体配置为

CPU:2颗2.13GHz Intel Xeon四核4MB Cache, 4GB内存, 146GB SAS硬盘, 15K RPM, 网络适配器:100/1000MB Adapter 2块

3.1.2教员机

教员机主要用于教案编制、运行方式的整定、一二次故障设置、系统维护管理、数据组织和对学员的监管等功能。采用DELL OPTILEX 960MT, 具体配置为:

英特尔 (R) 酷睿 (TM) 4核处理器Q94002.9GHZ, 2G内存, 250GB硬盘, PCI 1000M网卡, 显卡:ATI Radeon HD 4870 512M独立显卡, 键盘、鼠标、电源线, 19寸宽屏液晶显示器, 操作系统软件为windows XP professional edition操作系统。

3.1.3 信号输入输出接口装置

信号输入输出接口装置是I/O信号扩展转换箱, 高速、高精度同步输出数字模拟转换器, 高速通信及开关量输入输出系统, 电流、电压功率放大器构成。

3.2 软件配置

操作平台采用Linux实时操作系统, 应用软件根据小河教学变实现功能的情况配备:仿真软件支撑平台软件, 交互式、全过程电磁暂态仿真软件, I/O接口软件。

4 现场应用情况

110 k V小河教学变采用数字物理混合技术进行仿真, 其主接线如图2所示, 小河教学变及相关电网一次设备仿真采用数字仿真进行模拟, 通过信号输入输出接口装置驱动小河教学变的二次设备。图3是母线发生CA相永久接地故障的仿真结果, 其中从图3可以看出:在t=100ms时发生设定的故障, 110k V#1母线的C和A相电压降低为0, 110k V#1进线中A和C相由额定电流增大至1.63k A (有效值) , 在t=200ms时, 110k V#1进线的母线侧开关三相跳闸后切断故障电流, 110k V#1进线电流和110k V#1母线电压均降低为0。表明该培训仿真系统可以达到严格的实时性要求。

5 结论

本文介绍数字物理混合仿真技术在小河教学变电站的运用。解决了目前现有仿真系统与实际脱离、培训效果不佳的缺点, 成功实现了变电站综合自动化系统与仿真系统的联合一体化仿真。从而使的培训人员, 在一个真实的环境中得到锻炼, 提高自身的技能水平。

参考文献

[1]王邦志, 林昌年, 蒲天骄等.变电站集中监控仿真培训系统的设计与实现[J].电网技术, 2004, 28 (15) :21-24.

变电站培训 篇10

关键词：考试系统,变电站,仿真,C#

1 考试系统总体设计

本系统在Visual Studio 2008中的Visual C#.NET平台上开发, 采用C/S模式连接教练员机和学员机之间的数据通信[2]。试题库分为理论知识、倒闸操作和事故演练三大类。前者考核学员对电网日常规程、倒闸和事故理论知识的掌握, 后二者考核学员倒闸操作和事故处理能力。组合式的试卷对学员的学习成果进行全面的考核, 保证电网的安全运行。考试系统设计框图如图1所示:

2 分模块具体实现

2.1 理论知识考试

变电站运行人员的日常值班主要工作[3]有:值班、交接班、巡回检查、运行监盘与抄录表计、倒闸操作、异常和事故处理。这些工作规程和注意事项组成了理论知识考试的试题库。理论知识试题采用判断题题型, 百分制形式, 评分公式如下:

式中, N1为理论知识试题总数目;n1为正确答题数目;C1为理论知识分值权重;S1为理论知识得分。

2.2 倒闸操作考试

倒闸操作是电气设备或电力系统由一种运行状态变换到另一种运行状态、由一种运行方式变换到另一种运行方式时所进行的一系列的有序的设备操作。倒闸操作是变电站运行人员的主要工作之一, 直接影响电网的安全运行[4]。其主要工作有:断开或合上某些开关、刀闸、断开或合上某些直流操作回路、投入或退出某些继电保护装置以及拉、合接地刀闸等。

倒闸操作时应基本遵循以下原则: (1) 操作中要按正确的顺序进行, 不得造成事故; (2) 尽量不影响或尽量少影响对用户的供电和系统的正常运行; (3) 万一发生了事故, 应使事故影响的范围尽量缩小。

根据以上倒闸操作的原则和基本操作方法, 建立了操作规则库[5]。以线路停电和送电操作试题为例, 图2为截取的郑州变电站500kv武郑一回线, 图中, 断路器5053的两侧隔离开关为505327和505317。

停电时, 正确操作顺序为:确认跳开断路器5053后, 先拉负荷侧隔离开关505317, 后拉电源侧隔离开关505327;送电时操作顺序相反。操作顺序出错, 则有可能造成带负荷拉合隔离开关的情况, 甚至引起母线上全部负荷的大范围停电等事故。针对此线路, 操作规则库中的对应内容如表1所示。

表中a、p、q分别为5053、505317、505327的当前状态, 0是断开, 1是闭合;a=p∧q、p= (-a) ∧q、q= (-a) ∧ (-p) 分别为5053、505317、505327的操作权限, 0是不可操作, 1是可以操作。从表中可得出, 断路器5053可操作时, 必要条件为隔离开关505317、505327均已闭合状态;隔离开关505317可操作时, 必要条件为断路器5053断开, 隔离开关505327闭合状态;隔离开关505327可操作时, 必要条件为断路器5053和隔离开关505317均为断开状态。由此可见, 操作规则库能够准确的验证操作顺序的正确性。倒闸考试计分时, 根据相应设备状态所对应的操作权限判断正误。任意一步操作出错, 则此题判为错误;操作顺序全部无误, 判为此题正确。倒Á闸操作考试计分公式如下:

式中, N2为倒闸操作试题总数目;n2为正确操作的试题数目;C2为倒闸操作分值权重;S2为倒闸操作得分。变电站运行人员在倒闸操作中的防误操作, 由培训系统的五防逻辑设计保证, 系统只在学员操作中给予五防提示, 但并不作为此变电站仿真培训的考试内容。

2.3事故演练考试

变电站实际运行中事故类型丰富、数量众多。系统设置事故演练时, 可设置一种或多种组合。应对事故的对策操作并不具有唯一性[6]。同一个事故可能有多种处理方式, 但总的方向是一致的, 就是在符合操作规则的前提下, 迅速排除事故以保证电网安全运行。

事故演练考试中, 学员的每一步操作首先应经由操作规则库的验证, 符合操作规则库的操作才是有效的操作。最后集合所有有效的操作步骤, 与对策步骤库中的参考步骤比对, 计算事故演练考试成绩, 计分公式为:

式中, K为参考步骤总数目;k为正确操作的步骤数目;C3为事故演练分值权重;S3为事故演练得分。

对策步骤库中的参考步骤编写的主要原则为, 变电站站长和老员工的经验, 均是较适用于当前事故的处理步骤。其中, 有学员必须进行的操作, 也有允许学员自由选择的操作。因此, 式 (3) 中的参考步骤总数目K并不是一个定值, 而是根据学员的操作不同而变化。

3 结束语

此变电站仿真培训考试系统, 能够根据学员技能和知识的掌握情况, 对各类试题的分值权重进行灵活设置。学员最终总成绩为三类试题得分总和。实践证明此系统对学员进行的个性化培训考试, 巩固了理论知识, 加强了薄弱环节, 能够更有效的提高学员的操作技能, 为变电站培训出优秀运行人员。

参考文献

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